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화산이 폭발하고 용암은 어느 정도 속도로 흐르나요?
용암이 흐르는 속도는 지면의 경사와 용암의 점성에 따라 달라집니다. 지면의 경사가 급할수록, 용암의 점성이 작을수록 용암이 흐르는 속도는 빠릅니다. 용암이 흐르는 속도는 시속 6km에서 시속 100km까지 다양합니다. 사람이 뛰는 속도는 평균적으로 시속 18km(1분에 300m)입니다.
학문 / 지구과학·천문우주
23.07.28
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화산이 폭발하면 산의 높이가 낮아지나요?
화산은 지표면 아래에 있던 마그마가 지표로 분출되는 현상입니다. 화산이 분출하면 지하에 있던 마그마가 빠져 나오게 되고, 마그마가 있던 공간은 비게 됩니다. 마그마의 양에 따라 지하 공간의 부피가 달라지며, 마그마의 양이 적은 경우에는 지형에 그다지 큰 영향을 미치지 않습니다. 그러나 많은 양의 마그마가 분출된 경우에는 지하공간의 크기가 커서 그 위에 놓은 지표면의 무게를 견디지 못하게 됩니다. 그렇게 되면 지표면이 무너져내리게 되어 화구 주변이 움푹 꺼지는 형태가 됩니다. 이것을 칼데라라고 합니다. 우리나라의 백두산, 일본 큐슈의 아소산과 사쿠라지마가 있는 아이라칼데라, 지중해의 산토리니가 대표적입니다.
학문 / 지구과학·천문우주
23.07.28
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주간과 야간 바람부는 방향이 궁금합니다.
바람은 기압 차이에 의해 공기가 이동하는 현상을 말합니다. 질문하신 해안 지역에서의 바람은 낮과 밤에 반대 방향으로 붑니다. 낮에는 바다에서 육지 쪽으로 불고 밤에는 반대로 육지에서 바다 쪽으로 붑니다. 낮에 부는 바람을 해풍, 밤에 부는 바람을 육풍이라고 합니다. 이를 이해하기 위해서는 비열이라는 것을 알아야 합니다. 비열은 물질 1g의 온도를 1°C 높이는 데 필요한 열량입니다. 바다를 이루는 물의 비열은 1이지만 암석이나 토양을 이루는 물질의 비열은 1보다 작습니다. 비열이 크면 같은 열량을 주어도 비열이 작은 물질에 비해 온도가 천천히 올라갑니다. 식을 때도 비열이 작은 물질에 비해 천천히 식지요. 낮에는 태양에 의해 육지나 바다가 모두 가열됩니다. 이때 비열이 작은 육지가 바다보다 빨리 더워집니다. 육지와 바다의 온도 차이는 그 위에 있는 공기의 온도도 달라지게 합니다. 공기는 온도가 올라가면 부피가 증가하고 밀도는 작아집니다. 낮에는 육지 쪽의 공기가 바다 쪽의 공기보다 밀도가 작아져 위로 상승을 하고 바다 쪽에서 육지 쪽으로 공기가 이동합니다. 이것이 해풍입니다. 밤에는 반대로 공기가 식는 과정인데 육지가 빨리 식는 반면 바다는 천천히 식어 육지보다 바다의 온도가 더 높은 상태가 됩니다. 공기는 어디에서 어디로 움직일까요? 육지에서 바다 쪽으로 이동합니다.이 개념을 좀 더 확장시키면 여름과 겨울의 바람을 알 수 있습니다. 여름을 낮, 겨울을 밤으로 생각하면 됩니다. 여름에는 바다에서 대륙 쪽으로, 겨울에는 대륙에서 바다 쪽으로 바람이 웁니다. 이것을 계절풍이라고 합니다.
학문 / 지구과학·천문우주
23.07.28
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지구의 공전이 우리에게 미치는 영향은?
지구는 현재 자전축이 공전궤도면에 대해 약 66.5° 기울어진 상태-수직면에 대해서는 23.5°-에서 태양 주위를 공전하고 있습니다. 지구의 자전축이 기울어진 상태로 공전함에 따라 지구의 모든 곳에서는 공전궤도상의 위치에 따라 태양의 일주권이 변하고 태양의 남중고도도 변합니다. 태양의 남중고도가 바뀜에 따라 지표에 도달하는 태양복사에너지양이 달라지고 기온의 변화가 생깁니다. 이것이 계절이 생기는 이유입니다. 우리나라와 같은 중위도 지방에서는 이러한 계절변화가 매우 뚜렷하게 나타납니다. 이러한 계절변화는 우리 생활에 많은 영향을 미칩니다. 우리가 입는 옷을 보면 알 수 있습니다. 보에 입는 옷을 여름이나 겨울에 입기는 조금 힘들겠죠? 계절 변화에 따라 우리의 복장은 달라집니다. 음식도 마찬가지입니다. 물론 사계절에 관계없이 먹을 수는 있지만 삼계탕과 같이 더운 여름을 잘 보내기 위해 먹는 음식이 있는가 하면 팥죽과 같이 추운 겨울에 먹어야 제 맛이 나는 음식도 있습니다. 예전에는 추운 겨울을 따뜻하게 보내기 위해 미리 연탄을 사놓기도 했습니다. 이러한 계절변화는 생활의 편리를 위한 각종 제품들이 만들어지는 계기가 됩니다. 우리나라의 경우 구들을 변형시킨 온돌(보일러)이 개발되었고 현재는 전세계로 수출되고 있습니다. 만일 지구 자전축이 수직으로 선 채 공전하거나 아니면 자전축은 기울어졌지만 공전을 하지 않는다면 계절변화는 일어나지 않았을 것입니다.
학문 / 지구과학·천문우주
23.07.28
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지구가 아닌 화성에도 중력이 존재하나요?
모든 물체는 인력을 가지고 있습니다. 이를 만유인력이라고 합니다. 지구의 경우는 지구와 물체 사이에 만유인력이 존재합니다. 행성이 다른 물체에 작용하는 만유인력의 크기를 중력이라고 합니다.(엄밀하게 말하면 만유인력과 행성의 자전에 따른 원심력의 합력이지만 만유인력의 크기가 훨씬 크므로 중력과 만유인력을 같은 개념으로 설명하겠음) 만유인력의 크기는 작용하는 천체의 질량과 반지름에 따라 달라지며 질량이 클수록 반지름이 작을수록 커집니다. 화성도 질량을 가진 천체이므로 중력이 있습니다. 그러나 화성은 지구보다 크기도 작고 질량도 작아서 중력의 크기가 지구의 약 32% 밖에 되지 않습니다. 도움이 되셨길 바랍니다.
학문 / 지구과학·천문우주
23.07.26
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이번 23년 7월말 해운대 해수욕장에 방문했는데 물이 너무 차갑더라고요, 이게 냉수대 라고 하던데 냉수대가 생기는 이유가 무엇인가요?
해수는 바람에 의해 이동합니다. 표면에 부는 바람과의 마찰 때문에 일어나는 일입니다. 북반구에서는 표면에서는 바람이 불어가는 방향의 오른쪽 45도 방향으로 이동하며, 깊이가 증가함에 따라 해수의 이동 방향은 시계방향으로 회전합니다. 해수의 이동 방향이 표면과 정반대가 되는 곳까지를 에크만층 또는 마찰저항심도라고 합니다. 이 깊이까지의 해수의 이동방향을 계산하면 전체적으로 바람이 불어가는 방향에 대해 직각 오른쪽으로 이동합니다. 우리나라의 여름에는 주로 남풍계열의 바람이 붑니다. 남풍은 남쪽에서 북쪽으로 부는 바람이므로 남풍이 부는 경우 해수는 동쪽으로 이동합니다. 남동해안이나 동해안에서는 육지에서 멀어지는 쪽으로 표층 해수가 이동하는 것입니다. 표층 해수가 육지에서 먼바다 쪽으로 이동하면 아래쪽에 있던 차가운 물이 올라옵니다. 이것을 용승이라고 합니다. 연안을 따라 용승이 일어나므로 차가운 물의 띠, 즉 냉수대가 형성되는 것입니다. 따라서 남풍이 지속적으로 부는 경우 기온은 높아도 연안 해수의 온도는 낮은 경우가 생깁니다. 이 경우 해수욕장은 임시 폐쇄됩니다.
학문 / 지구과학·천문우주
23.07.26
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대기중 이산화탄소 농도가 여름일때 높아져야되는데 왜 생물권의 광합성으로 인해 이산화탄소의 농도가 줄어드는 걸까요?
하와이에 있는 관측소에서 측정한 것을 보면 이산화탄소 농도가 여름에는 낮고 겨울에는 높은 것을 볼 수 있습니다. 이것은 1차적으로 식물의 광합성과 관련이 있습니다. 식물은 광합성을 통해 이산화탄소와 물을 합성하여 녹말을 만들어냅니다. 여름에는 기온이 높아 식물이 생장하기 좋은 조건이 되어 광합성이 활발하게 일어나고, 이로 인해 대기 중의 이산화탄소가 식물에 흡수되기 때문에 농도가 낮아지는 것입니다. 겨울에는 광합성이 일어나는 식물의 잎이 떨어져 광합성을 할 수 없기 때문에 이산화탄소가 흡수되는 양이 줄어들어 이산화탄소 농도가 상대적으로 높아집니다. 겨울에는 난방을 하기 때문에 화석연료 사용량이 증가하는 것도 이산화탄소 농도를 높이는 원인이 됩니다.북반구와 남반구에서 모두 계절에 따른 이산화탄소 농도가 나타나는데 6개월의 차이를 보입니다. 그리고 계절에 따른 차이는 남반구보다 북반구가 큰데 이것은 육지 면적이 더 크기 때문입니다. 육지 면적이 인구 및 식물의 분포에 영향을 주기 때문입니다.
학문 / 지구과학·천문우주
23.07.26
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태양계 행성은 왜 모두 같은 방향으로 공전하나요...
태양계 행성의 공전 방향은 태양계 생성과정에서 시작됩니다. 태양계는 태양계를 구성한 성운으로부터 형성되었습니다. 성운이 중력 수축하는 과정에서 회전을 하게 되었고, 회전하는 동안 중심부에서는 태양이, 주변부에서는 물질들이 뭉쳐 행성을 형성하였습니다. 따라서 행성들의 공전 방향이 모두 같은 것입니다. 명왕성을 제외한 행성들의 공전궤도면이 거의 동일한 평면에 있다는 사실도 태양계가 성운으로부터 만들어졌다는 증거가 됩니다.
학문 / 지구과학·천문우주
23.07.26
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대륙붕이란 무엇인지 알려주세요.
대륙붕은 해저 지형 중 대륙으로부터 이어진 수심 200m 이내의 지형을 말합니다. 대륙붕은 매우 평평해서 경사가 저의 없다고 보면 됩니다. 대륙붕을 이루는 물질은 대부분 육지에서 공급된 물질입니다. 대륙붕에서 심해저로 이어지는 부분이 대륙사면과 대륙대입니다. 대륙사면은 대륙붕이나 심해저에 비해 경사가 급한 곳입니다. 대륙붕의 끝부분에 쌓여있던 물질이 충격-해저지진,퇴적물의 급격한 공급 등-에 의해 불안정해지면 매우 빠른 속도로 심해저를 향해 흘러내려갑니다. 이렇게 내려간 퇴적물이 심해저에 쌓이면 대륙사면과 심해저의 중간경사를 갖는 지형-육지의 선상지라고 생각하년 됨-이 만들어집니다. 이것이 대륙대입니다. 대륙붕이 석유탐사 대상이 되는 것은 이곳에 석유나 천연가스가 많이 매장되어 있기 때문입니다. 석유나 천연가스는 유공충 증 해양 생물의 유해가 쌓여서 만들어진 것입니다. 해양생물이 가장 많이 사는 곳은 대륙붕 정도의 깊이가 되기 때문이 아닐까 생각합니다. 심해에도 있을 수 있으나 깊은 수심 때문에 개발이 어렵지 않을까 생각합니다.
학문 / 지구과학·천문우주
23.07.24
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온도의 표기에 대해서 궁금합니다.
온도를 표시하는 방법 중 우리가 일반적으로 사용하는 섭씨는 물이 어는 온도를 0도, 물이 끓는 온도를 100도로 하고 그 사이를 100등분한 것입니다. 섭씨는 이와 같은 방식을 가장 먼저 생각한 셀시우스(Celsius)의 이름을 딴 것입니다.화씨를 뜻하는 파렌하이트(Fahrenheit)란 용어는 독일의 기술자이자 물리학자인 가브리엘 파렌하이트(Daniel Gabriel Fahrenheit, 1686~1736)의 이름을 따서 만들어진 것입니다. 파렌하이트는 1708년 덴마크의 천문학자 올라우스 뢰메르(Olaus Römer, 1644~1710)를 만나고 난 후 자신의 단위를 개발하였다. 뢰메르는 알코올 온도계를 사용하여 자신이 최대한 온도를 낮출 수 있는 상태(실험실에서 얼음, 물, 소금 혼합물을 이용하여 얻어 낸 최저 온도)를 0도로 하고 물의 끓는점을 60도로 하여 눈금을 표시하였다. 이러한 과정은 섭씨온도 시스템이 만들어진 기본 원리와 유사하다. 섭씨를 화씨로 전환하면 물이 어는 온도는 32도, 물이 끓는 온도는 212도가 됩니다.
학문 / 화학
23.07.24
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